專利名稱：圖像裝置的圖像生成方法及其液態(tài)著色劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液態(tài)著色劑和圖象生成方法以及采用該液態(tài)著色劑的圖象裝置。
液態(tài)著色劑已經(jīng)使用了許多年了。在美國專利第4794651號及與本專利相關(guān)的數(shù)個其他的專利文獻(xiàn)中，介紹了由各種原料制成的具有含纖維的或觸手狀的著色劑顆粒的液態(tài)著色劑。
一直需要提供這樣一種液態(tài)著色劑，就是基底上生成圖象時，所生成的圖象在比現(xiàn)行技術(shù)所生成的圖象更具有耐磨性。
眾所周知，在印刷技術(shù)中常在墨汁中添加某些顆粒，如聚乙烯顆粒，或者把顆粒添加在基底的表面上，以改善墨汁的耐磨性。這樣添加的顆粒會在印刷圖象的表面上凸出來，所生成的圖象比紙張更耐磨。然而，這樣做所提高的耐磨性太小了，甚至根本沒有增加什么耐磨性。
另外，現(xiàn)行技術(shù)中也有在已印刷好的圖象上敷設(shè)耐磨涂層的方法。
一方面，本發(fā)明旨在提供一種比現(xiàn)行技術(shù)的著色劑要耐磨得多的改進(jìn)的著色劑。
本發(fā)明旨在提供一種采用新的著色劑生成圖象的相應(yīng)的方法。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多種液態(tài)著色劑的抗磨損性、耐磨性及保護(hù)表皮的性能可以通過添加微量的添料而得到改善，這種添料在熔化溫度下的粘度比著色劑顆料在熔化溫度下的粘度要低得多，尤其是要低幾個數(shù)量級，而固化時，這種添料與著色劑顆粒以不同的相存在著。
可以相信，在熔化過程中這種添料會移至圖象的外表面。而在圖象結(jié)束了熔化狀態(tài)并且處于冷卻過程中時，添料以完全獨立的相存在著，使該添料形成了硬質(zhì)保護(hù)層以防止圖象被磨損。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種添料幾乎可以在著色劑和生產(chǎn)過程中的任何環(huán)節(jié)進(jìn)行添加，但是從添料的最佳效果看，添料在著色劑研磨的最后階段加入為好，或者添料單獨進(jìn)行研磨至精細(xì)顆粒，然后再加入至著色劑中。
根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例，提供了一種圖象生成方法，包括在基底上生成圖象，該圖象包括著色劑顆粒、添料和液態(tài)載體，其中的著色劑可包括一種聚合物，尤其是一種或幾種乙烯共聚物、乙烯三聚物或含離子鍵的聚合物；添料尤其是包括一種或幾種聚乙烯、聚乙烯蠟、均聚物和低分子量的含離子鍵的聚合物，添料在室溫下是固態(tài)的；使基底上的圖象熔化，通過加熱使圖象升至熔化溫度，此時著色劑顆粒軟化至第一粘度，其中的添料在熔化溫度下具有第二粘度，第二粘度至少比第一粘度小10倍，尤其是比第一粘度小2個或3個數(shù)量級為好。
尤其是在熔化溫度下著色劑顆粒溶于液態(tài)載體中，使其粘度下降至第一粘度。尤其是添料在熔化溫度下溶于液態(tài)載體中，使其粘度降低至第二粘度。
尤其是，在熔化或隨后的冷卻過程中，添料離開基底的表面而移至圖象的表面上。在本發(fā)明的一個推薦的實施例中，在冷卻過程中，至少有一部分添料在所述的表面上與著色劑以不同的相存在著，添料形成了耐磨層，覆蓋在著色劑上。
在本發(fā)明的一個推薦的實施例中，添料與著色劑顆粒是混在一起的。另外或同時，添料也可以是單獨的精細(xì)顆粒，然后再和著色劑顆粒分別摻入至液態(tài)載體中。
在本發(fā)明的一個推薦的實施例中，添料至少部分地與著色劑顆粒是不相容的。
根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例，進(jìn)一步提供了一種液態(tài)著色劑，在熔化溫度下該著色劑可以熔化，包括著色劑顆粒，包括一種聚合物，尤其是包括一種或幾種乙烯共聚物、三聚物或含離子鍵的聚合物，在熔化溫度下具有第一粘度；一種添料，尤其是包括一種或數(shù)種聚乙烯，聚乙烯蠟、均聚物和低分子量的含離子鍵的聚合物，在室溫下添料是固態(tài)的，而在熔化溫度下具有第二粘度；和液態(tài)載體，第一粘度至少比第二粘度小10倍，甚至小100倍或1000倍。
在著色劑的一個推薦的實施例中，其粘度降低至第一粘度。尤其是，添料在熔化溫度下熔于液態(tài)載體中，其粘度降低至第二粘度。
在液態(tài)著色劑的一個推薦的實施例中，添料與著色劑顆粒是混在一起的。另外或同時，添料也可以是單獨的精細(xì)顆粒，然后再和著色劑顆粒分別摻入至液態(tài)載體中。
尤其是，添料至少部分地與著色劑顆粒是不相容的。
本發(fā)明將結(jié)合附圖通過下文和詳細(xì)說明而得到更好地和更全面地理解，其中

圖1是一個簡化的靜電圖象裝置的橫截面圖，該裝置的結(jié)構(gòu)和操作都是根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例的；圖2是一個簡化的放大的如圖1所示的裝置的橫截面圖；圖3A是一個過渡轉(zhuǎn)換元件的簡化的橫截面圖，包括一個可拆除的過渡轉(zhuǎn)換氈，該過渡轉(zhuǎn)換氈根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例而安裝在一個輥上。
圖3B是如圖3A所示的過渡轉(zhuǎn)換元件的進(jìn)行了局部剖的頂視圖；圖4A和4B分別是根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例的過渡轉(zhuǎn)換氈的頂視圖和側(cè)視圖；圖4C是根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例的過渡轉(zhuǎn)換氈的層狀結(jié)構(gòu)的詳細(xì)視圖；圖4D是如圖4A和4B所示的過渡轉(zhuǎn)換氈的安裝方法的局部放大視圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個推薦的實施例的過渡轉(zhuǎn)換元件的局部的簡化橫截面圖，該元件包括一個可拆除的過渡轉(zhuǎn)換氈，該過渡轉(zhuǎn)換氈安裝在一個輥上。
現(xiàn)在請看圖1和圖2，它們圖示了一種彩色靜電圖象裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)和操作方法都是根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例的。如圖1和圖2所示，設(shè)置了一個圖象感光層，尤其是一個有機(jī)感光體12，它通常安裝在轉(zhuǎn)輥10上。輥10受到一個電機(jī)或類似驅(qū)動器的作用而繞其軸沿箭頭18所示的方向轉(zhuǎn)，并途經(jīng)充電器14，充電器14尤其是現(xiàn)行技術(shù)中的無柵極電暈器、帶柵極電暈器或輥式充電器或其他適合的充電器裝置。以對感光體的表面充電。要復(fù)制的圖象通過發(fā)生器16而聚光在充電的表面12上，該感光體12通過光的作用至少在局部的面積上發(fā)生了放電，從而形成了靜電潛像。因此，該潛像通常包括具有第一電勢的圖象和具有另一電勢的背景。
感光體12可以用現(xiàn)行技術(shù)中的任何層狀的原料制成，然而，在感光體的一個推薦的實施例中，其端部的某些層要被除去以便于安裝在輥10上。
該推薦感光體和推薦的使之安裝在輥10上的方法在與此有關(guān)的由Beilinkov等人申請的美國專利中進(jìn)行了說明，該專利的題目是“圖象裝置及其感光器”(IMAGING APPARTUS ANDPHOTORECEPTOR THEREFOR)，于1994年7月7日登記，流水號為08/301775，其文獻(xiàn)內(nèi)容列于此以供參考。另外，感光器12也可以敷設(shè)在輥10上并形成連續(xù)的表面。進(jìn)一步地說，感光體12也可以是無機(jī)物制成的，例如是硒的化合物。
圖象發(fā)生器16可以是一種激光束掃描裝置，是一種把圖象復(fù)制在輥上或其他的在現(xiàn)行技術(shù)中已知的圖象裝置上的聚光裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例，與輥10和感光體12相配套的裝置還有彩色液態(tài)顯影劑噴射裝置20、顯影裝置22、各顏色的清理刀34、背景的清理刀24、帶電輥26、背景放電器28、過渡轉(zhuǎn)換元件30、清理裝置32以及可選件中和燈36。
顯影裝置22尤其是包括顯影輥38。顯影輥38尤其是與感光體12相隔一個通常在40～150微米之間的間隙，并充電至一個電勢，該電勢與潛象的圖象和背景區(qū)域的電勢形成了過渡。顯影輥38在保持一個適當(dāng)?shù)碾妷簳r，形成了一個電場，以有助于靜電潛像和顯影。
顯影輥38通常沿著箭頭40所示的方向與輥10同方向地轉(zhuǎn)動。使得感光體12和顯影輥38在兩者之間的間隙處的速度方向相反。
彩色液態(tài)顯影劑噴射裝置20的操作方法和結(jié)構(gòu)在美國第5117263號專利中進(jìn)行了詳細(xì)說明，其有關(guān)內(nèi)容列于此以供參考，該裝置20安裝在軸42上，可以如此方式轉(zhuǎn)動，就是帶電的液態(tài)著色劑可以一部分噴射至顯影輥38上，一部優(yōu)噴射至感光體1 2上，或者說直接噴射至感光體12和顯影輥38之間的顯影區(qū)44內(nèi)。另外，裝置20也可以是固定的。尤其是可以直接噴射到顯影輥38的一部分上。
各顏色的清理刀裝置34分別與顯影輥38相關(guān)連地進(jìn)行動作，以分別清除顯影后殘留在顯影輥38上的各色著色劑。僅當(dāng)某種顏色的著色劑由噴射裝置20噴射至顯影區(qū)域44時，與顯影輥38相關(guān)連的相應(yīng)顏色的清理刀裝置34才有選擇地進(jìn)行動作。清理刀裝置的結(jié)構(gòu)和操作方法在PCT公報WO90/14619和美國第5289238號專利中進(jìn)行了說明，其文獻(xiàn)的有關(guān)內(nèi)容列于此以供參考。
每個清理刀裝置34包括一個著色劑導(dǎo)向元件52，用于把顯影輥38上的由清理刀裝置34而清除的著色劑導(dǎo)向至為各顏色而分別設(shè)置的收集容器54、56、58和60中，以避免各顏色的顯影劑相混而造成污染。由收集容器收集的著色劑落入相應(yīng)的著色劑池(55、57、59和61)中以進(jìn)行再利用。最后一個著色劑導(dǎo)向元件62始終與顯影輥38保持接觸，在此處收集到的著色劑落入收集容器64中，然后經(jīng)過分離器66而進(jìn)入著色劑池65中，分離器66用于把相對清潔的液態(tài)載體與各色的著色劑顆粒相分離。分離器66可以是在美國第4985732號專利中所述的型號，其文獻(xiàn)的有關(guān)內(nèi)容列于此以供參考。
本發(fā)明的一個推薦的實施例在美國第5255058號專利中進(jìn)行了說明，其文獻(xiàn)的有關(guān)內(nèi)容列于此以供參考，其中的成象速度是極快的，背景清理裝置24通常包括一個反向輥46和一個噴液裝置48。沿箭頭50所示的方向轉(zhuǎn)動的反向輥46的電勢與感光的輥10上的圖象和背景區(qū)域的電勢形成過渡，但與顯影輥的電勢不同。反向輥46尤其是與感光體12相隔一個通常為40～150微米的間隙。
噴液裝置48通過管路88從池65吸取液態(tài)的著色劑，尤其是把無顏料的液態(tài)載體提供給感光體12和反向輥46之間的間隙。由噴液裝置48提供的液體取代了顯影裝置22在輥10上除去的液體，從而，反向輥46可通過電離子透入法從潛像的背景區(qū)域消除帶電的各色著色劑顆粒。反向輥46上的多余液體通過液體導(dǎo)向元件70而被清除，液體導(dǎo)向元件70始終與反向輥46保持接觸，以收集含有各色著色劑顆粒的多余液體，而多余的液體則通過收集容器64和分離器66而落入池65。
由代碼46、48、50及70所表示的裝置在低速的系統(tǒng)中是不需要的，而在高速的系統(tǒng)中則設(shè)置為好。
尤其是，帶電輥26壓靠在感光體12的表面上，并且從背景區(qū)域清除液態(tài)載體，進(jìn)一步也從圖象區(qū)域清除液態(tài)載體。帶電輥26尤其是由在現(xiàn)行技術(shù)中熟知的略帶彈性的導(dǎo)電的聚合物材料制成，尤其充電至幾百至幾千伏的電勢，充電的極性與著色劑顆粒的電荷極性相同。
放電器28用于對感光體1施2行光照，以使感光體12上的電場放電，主要是為了減小背景的電勢，以提高轉(zhuǎn)換至轉(zhuǎn)換過渡元件30上的圖象的質(zhì)量。該放電器的工作原理在美國第5280326號專利中進(jìn)行了說明，其文獻(xiàn)的有關(guān)內(nèi)容列于此以供參考。
圖1和圖2進(jìn)一步表明，彩色著色劑噴射裝置20通常從四個不同的池55、57、59和61中吸取各色的著色劑。圖1表明四個不同顏色的著色劑池55、57、59和61所容納的著色劑的顏色通常是黃、深紅、藍(lán)綠和黑色。在管路98、101、103、和105上分別設(shè)有90、92、94和96，以產(chǎn)生一個預(yù)定大小的壓力，把各相應(yīng)顏色的著色劑進(jìn)給至彩色噴射裝置20。另外，尤其是以三級噴射的裝置20可從六個不同的池(沒有示出)中吸取相應(yīng)色的著色劑，這就使得除了標(biāo)準(zhǔn)的幾種顏色外，還可以噴射混合色的著色劑。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，許多液態(tài)著色劑可以通過添加微量的添料而使抗磨損性、耐磨性及保護(hù)表皮的性能得到極大改善，添料的量占2％～20％，尤其是占4％～15％，更尤其是占10％左右(相對于著色劑的量而言)，在著色劑的熔化溫度下，添料的粘度比著色劑顆業(yè)的粘度低數(shù)個數(shù)量級為好，當(dāng)著色劑顆粒固化時，添料以獨立的相存在著?？梢韵嘈?，在熔化過程中，添料會移至圖象的表面。在圖象熔化之后處于冷卻階段時，添料以完全獨立的相存在著，形成了硬質(zhì)的表面涂層，以保護(hù)圖象不受磨損。雖然不是本發(fā)明所必須的，但還要指出，添料的作用是很好的，但至少應(yīng)部分地與著色劑顆料不相容。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，添料可以在著色劑的制作過程中的任何階段進(jìn)行添加，但是從最佳效果看，還是建議在著色劑研磨的最后階段再添加，或者添料單獨進(jìn)行研磨至精細(xì)的程度，然后混入加工好的著色劑中，再溶于液態(tài)載體中。如果在著色劑研磨階段的開始或在其增塑的過程中就加入添料則達(dá)不到最佳效果。
推薦的添料是Miornised Polyethylen Wax(微細(xì)聚乙烯蠟)，例如為ACumist A-12、ACumisit B-12和ACumist C-9(系A(chǔ)llisd Signal，Inc.公司的產(chǎn)品)。其他有用的原料是A-C9A和A-C1702均聚物(Allied Signal公司的產(chǎn)品)，A-C290、AC-293A和類似的含離子鍵的聚合物，這些低分子量的乙烯共聚物與金屬鹽相中和成形了離子束，這些由Allied Signal公司生產(chǎn)的產(chǎn)品以“AClyn”商標(biāo)進(jìn)行銷售。
制作具有改善的耐磨性的著色劑的一個推薦方法如下1、溶解把1400克Ncrel925(Dupont公司生產(chǎn)的乙烯共聚物)和1400克Isopar L(Exxon公司的產(chǎn)品)完全混入以油溫加熱的Ross Double PlanetaryMixer混合器，在至少24轉(zhuǎn)/分的條件下加熱1.5小時，油溫為130℃。再加入1200克預(yù)熱的Isopar L，繼續(xù)混合一小時。混合器冷卻至45℃，繼續(xù)攪拌數(shù)個小時，以生成粘性物質(zhì)。
2、磨碎和研磨在1S磨碎機(jī)(公司名稱及地址Union Process Inc.AKromOhio)中研磨762克經(jīng)過溶解階段的粘性物質(zhì)，在250轉(zhuǎn)/分的條件下加入3/16寸直徑的碳鋼球，同時加入66.7克Mogul L碳黑(系Cabot司產(chǎn)品)、6.7克BT583D(由Coolson公司生產(chǎn)的藍(lán)色顏料)、5克三硬脂酸鋁以及1459.6克Isopar L，在30℃的條件下研磨8小時。
3、繼續(xù)研磨加入34.5克Aumist A-12，繼續(xù)研磨4小時。盡管認(rèn)為4小時是所加原料的最優(yōu)研磨時間，但在第2步一開始(甚至在第一步一開始)就加入ACumist A-12并且研磨時間也短許多的情況下也相當(dāng)好地改善了耐磨性。最終形成的含纖維的顆粒的直徑在1-3微米之間。
研磨好的原料加入Isopar L和Marco182進(jìn)行稀釋，以形成顯影劑，其中的溶質(zhì)占大約1..7％，Isopar L與Marcol的比例在50∶1～500∶1之間，尤其是在100∶1至200∶1之間。在美國第07/915291號專利申請書(采用lecithin、BBP和ICIG3300B)和WO94/02887專利中，對稀釋方法進(jìn)行了說明，深質(zhì)的量為40mg/g，在著色劑顆粒中要加入在上述專利中說明的電荷偶極子。也可以加入現(xiàn)行技術(shù)中熟知的其他電荷偶極子和添料。
另外，ACumist A-12或某種所列出的其他原料也可以預(yù)研磨成尺寸為1至2微米的顆料，然后，按照上述的方法加入制成的著色劑中，在著色劑的研磨階段，ACumist A-12沒有加入至其中。
當(dāng)B-12或A-12原料(60克)被加熱并溶于30克的硬脂酸鋅和556克Isopar L，并在冷卻至室溫的過程中不斷攪拌時，可迅速地得到另一種已證實很有用途的添料。這種添料可以在研磨的過程中加入，也可以單獨研磨好之后再加入著色劑中。
上述的過程用于制作黑色著色劑。藍(lán)綠、深紅和黃色的著色劑可以通過在第2步中混入不同的原料而制成。對于藍(lán)綠色著色劑來說，在第2步中采用了822克溶解后生成的原料、21.33克BT583D和21。33克BT788D顏料(Cookson公司的產(chǎn)品)、1.73克的D1355DD顏料(BASF公司的產(chǎn)品)、7.59克三硬脂酸鋁和1426克Isopar L。對于深紅色的著色劑而言，在第2步中采用了810克溶解后生成的原料、48.3克Finess Red F2B、6.81克三硬脂酸鋁和1434.2克Isopar L。對于黃色的著色劑而言，在第2步中采用了810克溶解后生成的原料、49.1克D1355DD顏料、6.9克三硬脂酸鋁和1423克Isopar L。
上述的添料對下列的液態(tài)著色劑也可改善其耐磨性，它們是Bynell 2002(Dupont公司生產(chǎn)的乙烯三聚物)、Surlyn 8940、Surlyn8920(Dupont公司生產(chǎn)的含離子鍵的聚合物)、Iotek8030(Iotek公司生產(chǎn)的含離子鍵的聚合物)、以及這幾種原料的混合物。具有上述特點的添料對含有聚合物顆料和碳?xì)湟簯B(tài)載體的許多種著色劑都可以應(yīng)用。
在下文將要詳細(xì)說明的推薦的實施例中，過渡轉(zhuǎn)換元件30(參閱圖3和圖4)可以是具有下列特征的任何適宜的過渡轉(zhuǎn)換元件，即該元件要具有多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換部分，這在美國第5089856號或第5047808號專利中進(jìn)行了說明，其文獻(xiàn)的有關(guān)內(nèi)容列于此以供參考。元件30維持有一個適當(dāng)?shù)碾妷汉蜏囟?，以使圖象從圖象支撐元件上通過靜電轉(zhuǎn)換至該元件30上。過渡轉(zhuǎn)換元件30尤其是與壓力輥71相關(guān)連，壓力輥71用于使圖象熔化并轉(zhuǎn)換至最終的基底72上，基底72可以是紙張，轉(zhuǎn)換時尤其要通過加熱和施加壓力。對于上述的著色劑，推薦的圖象熔化溫度為95 ℃左右。
清理裝置32用于使感光體12的表面清理干凈，尤其是包括一個清理輥74、一個噴射器76和一個刮刀78，噴射器76用于噴射無極性的清理液以有助于清理過程，刮刀78用于清事感光體的表面。清理輥74可由現(xiàn)行技術(shù)熟知的任何合成樹脂制成，其受驅(qū)動后按箭頭80所示的方向與輥10同向轉(zhuǎn)動，這樣清理輥的表面就可以清理感光體的表面。感光體12表面上的任何殘留的電荷都可以通過中和燈36的光照而消除，該中和燈36是可選件，實踐中可能并不需要。
根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例，在圖象的一個顏色完成了顯影之后，相應(yīng)的單色的圖象就轉(zhuǎn)換至過渡轉(zhuǎn)換元件30上。后序的不同顏色的圖象依次與前序的圖象相對準(zhǔn)地轉(zhuǎn)換至過渡轉(zhuǎn)換元件30上。當(dāng)所有需轉(zhuǎn)換的圖象都轉(zhuǎn)換至過渡轉(zhuǎn)換元件30上之后，完整的彩色的圖象再轉(zhuǎn)換至基底72上。壓力輥71僅當(dāng)完整的圖象轉(zhuǎn)換至基底72時才能使過渡轉(zhuǎn)換元件30和基底72發(fā)生接觸。另外，每個單色的圖象也可以分別地通過過渡轉(zhuǎn)換元件而轉(zhuǎn)換至基底上。在這種情況下，基底對于每一種顏色都從機(jī)器中通過一次。另外，可以省去過渡轉(zhuǎn)換元件，經(jīng)過顯影的各單色的圖象直接地依次地從輥10轉(zhuǎn)換至基底72上。
圖3A、3B和4A至4D根據(jù)本發(fā)明的一個推薦的實施例而圖示了過渡轉(zhuǎn)換元件30。圖3A圖示了安裝在輥102上的過渡轉(zhuǎn)換氈100。轉(zhuǎn)換氈100(圖4C和4D進(jìn)行了詳細(xì)圖示)尤其是包括層狀的轉(zhuǎn)換部分104和安裝部分106。
從圖4C中可最清楚地看到，轉(zhuǎn)換部分104包括外層109，當(dāng)轉(zhuǎn)換氈100安裝在輥102上后，外層109就處于最外層。在外層109的下面是均衡層111，均衡層111以軟彈性材料制成為好，尤其是以聚氨脂為好，尤其是其肖氏硬度HSA小于65左右，更尤其是小于55左右但大于35左右。合適的硬度值在45至55之間，以大約50左右為好。在層111下面是導(dǎo)電層114，導(dǎo)電層114在薄的隔離層 15之上。隔離層115在氈體116之上，氈體116包括上層118、可壓縮層120和纖維層122。在纖維層122下是粘性層126，粘性層126與輥102相接觸。
輥102尤其是通過內(nèi)部的囟化燈加熱器或其他的加熱器加熱，以有助于圖象轉(zhuǎn)換至外層109上，并從外層109轉(zhuǎn)換至最終的基底上，這在現(xiàn)行技術(shù)中是熟知的。對于推薦的液態(tài)著色劑來說，過渡轉(zhuǎn)換元件30的表面溫度在大約95℃左右為好。加熱的程度取決于用于本發(fā)明的著色劑的特性。
如圖4A、4B和4D所示，安裝部分106包括一個加長的導(dǎo)電棒108，舉例來說，該導(dǎo)電棒108可以是鋁質(zhì)的，并且附有數(shù)個L形的安裝腿110(以手指式的方式延伸)，這些安裝腿110也是導(dǎo)電的，尤其是與導(dǎo)電棒108用同樣的材料制成為好，尤其是與導(dǎo)電棒108集成一體為好。具體地說，在導(dǎo)電棒108中有一個槽，層狀的轉(zhuǎn)換部分104的端部插入至該槽中，尤其是，插入至導(dǎo)電棒108的層狀轉(zhuǎn)換部分104的端部設(shè)有外層109或均衡層111，從而導(dǎo)電層114是外露的，并與導(dǎo)電棒108是相互通電的。另外，導(dǎo)電棒108可以具有尖齒，穿透轉(zhuǎn)換氈的外層而與導(dǎo)電層相接觸。
導(dǎo)電層114下面的各個層也可以是部分導(dǎo)電的(如通過加入導(dǎo)電碳黑或金屬絲)，粘性層也可以是導(dǎo)電的，這樣電流就可以直接從輥的表面到達(dá)導(dǎo)電層。
在本發(fā)明的一個推薦的實施例中，安裝部分106由一整體金屬制成，其中的安裝腿是在該金屬上切削出來的并彎成U形，形成了一種槽口，層狀的轉(zhuǎn)換部分的端部就插入至該槽口中。插入之后，槽的外壁緊緊地壓住層狀的轉(zhuǎn)換部分以使其固定在槽口中。安裝腿是通過局部切削加工出來的彎曲部分。
在圖1至圖3所示的本發(fā)明的推薦的實施例中，輥102維持著一個適宜的電勢，以使圖象轉(zhuǎn)換至過渡轉(zhuǎn)換元件上，例如該電勢為500V，該電勢是通過安裝部分106而施加在導(dǎo)電層114上的。這樣轉(zhuǎn)換電壓源非常接近104的外表面，這就允許輥的轉(zhuǎn)換電勢處于一個低水平上。
在本發(fā)明的一個推薦的實施便中，轉(zhuǎn)換部分104的制作過程如下1、首先要構(gòu)成的結(jié)構(gòu)是氈體116，它在總體上與印刷氈面是類似的。由意大利的Reenes Spa，Lodovidcio (Milano)公司生產(chǎn)和銷售的MCC-1129-02型的氈體是合適的選擇。在本發(fā)明的一個推薦的實施例中，氈體116包括纖維層122，尤其是織構(gòu)的NOMEX材料，其厚度大約為200微米，還包括可壓縮的層120，它尤其是大約400微米厚的飽和丁腈橡膠，并浸有碳黑以增加其熱導(dǎo)率。層120尤其是含有許多空穴(大約占體積的40％～60％)，上層118尤其是與可壓縮的層相同的材料制成，但其中沒有空穴。層109的厚度大約為100微米。氈體的制作方法總體上與膠印氈面的制作方法是相同的。
氈體116通過磨修上層118的表面而達(dá)到相對準(zhǔn)確的厚度。所制成的氈體116的推薦厚度為大約700微米，盡管也有采用其它厚度的情況，這取決于印刷系統(tǒng)的幾何尺寸和氈體所采用的材料。
2、在氈體116的纖維層一側(cè)涂以30微米厚的硅膠(推薦DOW Corning公司生產(chǎn)的D66型硅膠)。再涂上一層聚脂薄膜和硅氟酸鹽材料，如意大利的H.P.Smith Inc.，Bedford Park公司所提供的DP5648 Release Paper(一側(cè)有涂層)。這種膠的特點是與輥102的表面具有良好的粘接性，同時耐液態(tài)著色劑的液態(tài)載體。當(dāng)需要更換時，氈可以從輥上除去，這僅需沿安裝部分106的邊緣切割該氈，并把該氈和安裝部分一同除去即可。
這種膠可以保證氈的背面與輥之間的傳熱性能。通常使用的粘接粘的膠在墊的作用下會惡化，因而采用了硅膠這種墊是在推薦的裝置中的輥的內(nèi)層產(chǎn)生的。當(dāng)輥的溫度變化時，也許會達(dá)到80℃、100℃、120℃、150℃或更高，這要取決于氈的耐熱性和理想的氈的表面溫度(而這又取決于所采用的著色劑及其轉(zhuǎn)換至最終的基底上的具體細(xì)節(jié))。
3、在上層118涂其它層之前涂上一薄層底層涂料。推薦選用的底層涂料是DOW Corning1205 Prime Coat。底層涂料的選擇取決于上層和導(dǎo)電層的特性。尤其是，在清潔的上層表面涂以0.3微米厚的底層涂料，并在與導(dǎo)電層相粘接之前進(jìn)行干燥處理。
4、在上層116上涂以隔離層115，這是因為氈體116可能含有抗氧化劑、抗臭氧化劑或其它的添加劑，這些物質(zhì)會在氈體加熱時穿過氈的上部各層而外移例如以氣態(tài)溢出。隔離層可防止氈體中的上述物質(zhì)外移和/或防止液態(tài)載體浸入氈體。
如果沒有這個隔離層，在一定的環(huán)境條件下，上述的添加劑就會使感光體惡化。具體地講，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)圖象的生成有賴于濕度的變化。
在本發(fā)明的一個推薦的實施例中，在上層118上涂以4～11微米厚的聚乙烯醇(88％水解)的底層涂料。
88％水解的聚乙烯醇的平均分子量在85000至145000之間(生產(chǎn)廠商及地址為Aldrich Chemical Co.Inc.，Milwaukee，WI)，在90℃的溫度下，對混合物連續(xù)攪拌30分鐘，即溶于水中。30分鐘后，在溶液中加數(shù)量為2倍于水的乙醇，使聚乙烯醇的濃度低于10％。也可以采用更高濃度的溶液，只是溶液的粘性會更大，難以擴(kuò)散均勻。
這樣的溶液用細(xì)金屬絲或刀敷設(shè)在氈體116的層118上，刀運動的方向的傾角為30～45度之間。溶劑或者在室溫下蒸發(fā)或者通過在層上吹熱風(fēng)蒸發(fā)。
可以涂一層或多層涂料以達(dá)到預(yù)定的厚度。
太薄的涂層會導(dǎo)致某些物質(zhì)從氈體116內(nèi)轉(zhuǎn)換出來，這將使得液態(tài)著色劑中出現(xiàn)“小球塊”或大球塊的著色劑顆料。相信這是由感光體的惡化造成的。4微米厚的涂料足可以防止固液萃取現(xiàn)象的發(fā)生，但采用更厚的涂料就更好，如6微米。
也可以采用其他的隔離涂料或其他的涂料厚度，這要取決于著色劑的液態(tài)載體或從氈體116中釋放出的氣體。另外，如果氈體116能防止液態(tài)載體的萃取作用或者它本身不含有會釋放出的物質(zhì)(尤其是當(dāng)氈體116被加熱時)，就可以省去層115。
聚乙烯醇是熱塑性的結(jié)晶材料，其熔點高于轉(zhuǎn)換氈的工作溫度。聚乙烯醇也可以形成防止氣體和液態(tài)著色劑的碳?xì)湟簯B(tài)載體透過的層。
5、導(dǎo)電層114尤其是由丙烯酸橡膠制成，并浸有導(dǎo)電的碳黑。在本發(fā)明的一個推薦的實施例中，僅需要2～3微米厚的導(dǎo)電涂層。導(dǎo)電層是這樣形成的，首先使300克的Hytemp 4051EP(B.F.Goodrich公司的產(chǎn)品)、6克HytempNPC50和9克硬脂酸鈉化合20分鐘；然后，把化合好的150克原料溶于2000克丁酮中，并在室溫下攪拌12小時。
把40克的導(dǎo)電碳黑，如Printex XE2(Degussa公司的產(chǎn)品)加入溶液，混合物在01磨碎機(jī)(Union Process公司的產(chǎn)品)上研磨，加入直徑為3/16寸的鋼珠。在10℃的條件下研磨4小時，然后加入丁酮釋釋，使溶質(zhì)的濃度在7.5～8％之間，以導(dǎo)電的膠膜狀態(tài)從磨碎機(jī)中排出。
轉(zhuǎn)換氈(在第3步或第4步之后)涂上大約3微米厚的導(dǎo)電膠膜，并在室溫下干燥5分鐘。
在粘接軟彈性的均衡層之前，在導(dǎo)電的膠膜上還要涂上一層底層涂料(插入棒108的端部除外)。
導(dǎo)電層的電阻尤其是要大于大約20KΩ/單位面積而小于大約50KΩ/單位面積。這個數(shù)值要取決于導(dǎo)電層上方各層的電阻率并取決于與氈的比值?？傊@個電阻應(yīng)足夠小，從而沿著氈的表面導(dǎo)電層(提供通過各疊置層的泄漏電流)內(nèi)的電流不會導(dǎo)致電壓的明顯變化。導(dǎo)電層的電阻和各疊層的電阻控制著通過各疊層的電流，一般地說，導(dǎo)電層具有相對低的電阻和電阻率，均衡層(層111)具有較高的電阻率，而外層(層109)具有更高的電阻率。
6、1千克經(jīng)過預(yù)過濾的Fomrez-50Polyester樹脂(以色列Hagalil公司的產(chǎn)品)在真空及60℃的條件下進(jìn)行脫水和脫氣。600克經(jīng)過脫氣的原料混入1.4克的名為di-butyl-tin-diluarate(Aldrich公司的產(chǎn)品)的原料中在室溫下脫氣兩個小時。取30克原料，再混入3.15克RTV Silicone118(通用電氣公司的產(chǎn)品)、4.5克聚胺脂、若干DESMODUR 44V20(Bayer公司的產(chǎn)品)，一起攪拌。在清潔的條件下，尤其是清潔度達(dá)到100的條件下，用3#金屬絲在涂有底層涂料的導(dǎo)電層上涂以100微米的上述攪拌好的原料。在室溫下使該涂層放置2小時，以形成聚胺脂層。
如此形成的層111的電阻率的數(shù)量級大約在109Ω-cm左右，在氈的工作溫度下具有良好的熱穩(wěn)定性，該工作溫度尤其是在100℃左右或更低。
均衡層的作用是當(dāng)圖象從圖象生成表面轉(zhuǎn)換至氈上時以一個低的壓力就能產(chǎn)生氈和圖象生成表面之間的均衡性。該層的肖氐硬度SHA尤其是在25或30至65之間，更尤其是在50左右。該層的推薦厚度為100微米，但也可以選用50微米至300微米之間的厚度，尤其是75～125微米。
7、在12克RTV silicone 236(DOW Corning司的產(chǎn)品)中加和2克Isopar L(Exxon公司的產(chǎn)品)和0.72克syl-off 297(DOW Corning公司的產(chǎn)品)進(jìn)行稀釋。在清潔的條件下，采用1#金屬絲經(jīng)達(dá)5～6次涂沫形成8微米厚的外層。在140℃的條件下放置2小時，該外層的電阻率可達(dá)1014～1015Ω-cm左右。
為了把氈100安裝在輥102上，安裝腿110要插入數(shù)個輥102上的安裝孔130內(nèi)，尤其是不要除去粘性層上的聚脂薄膜(在氈的背面)。從圖3A、3B和4D中可清楚地看出，安裝腿119具有頂部132和尾部134。頂部132插入安裝孔130內(nèi)的槽中，而尾部134則抵靠在安裝孔的側(cè)壁上。氈的端部就是以這種方式定位的。為了確保氈完好的粘接在輥上，靠近安裝腿的聚脂薄膜的邊緣可以除去，與此相鄰的其他的各層也可以相應(yīng)地除去。
圖5圖示了本發(fā)明的另一個推薦的實施例，其中采用了略有不同形狀的孔130’，在本實施例中，尾部134抵靠在孔一側(cè)的凸臺150上，安裝腿110的表面154則抵靠在孔的另一側(cè)的凸臺156上。
導(dǎo)電層和安裝棒之間的B通電是通過除去(或根本就沒有)導(dǎo)電層上面的各疊置層、或通過穿透各疊置層而實現(xiàn)的，例如可以在如圖4D中標(biāo)號160所代表的位置處進(jìn)行穿透。這也可以使氈固定在安裝棒內(nèi)。
氈的背面涂有粘性層，該粘性層也可以只在背面的一部分上涂沫，例如只在邊緣上涂沫；或者，在本發(fā)明的某些實施例和特定條件下，粘性層可以省去。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不僅限于特定和圖象生成系統(tǒng)或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。本發(fā)明也可用于其他類型的過渡轉(zhuǎn)換元件，還可用于直接把圖象(如從圖象生成表面)轉(zhuǎn)換至最終的基底上的圖象系統(tǒng)，該基底上的圖象可以被施行熔化。這樣的圖象系統(tǒng)在現(xiàn)行技術(shù)中是熟知的。
上述的對圖象生成系統(tǒng)詳細(xì)的說明是實現(xiàn)本發(fā)明的最好的方式。然而，本發(fā)明的許多方面也適用于現(xiàn)行技術(shù)中的許多圖象系統(tǒng)，如光電印刷和復(fù)印系統(tǒng)。
對于那些精于本技術(shù)的人應(yīng)該注意的是，本發(fā)明不僅限于上述的說明和實施例。本發(fā)明的范圍僅由下述的權(quán)利要求進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種圖象生成方法，包括在基底上形成圖象，該圖象包括著色劑顆粒、添料和液態(tài)載體，其中的著色劑顆粒是聚合物，添料在室溫下是固態(tài)的；加熱使基底上的圖象熔化，加熱至熔化溫度時著色劑顆料軟化至第一粘度，其中的添料在熔化溫度下具有第二粘度，第二粘度至少比第一粘度小10倍。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中的著色劑顆粒在熔化溫度下溶于液態(tài)載體，其粘度降低至第一粘度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中的添料在熔化溫度下溶于液態(tài)載體，其粘度降低至第二粘度。
4.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中包括圖象在熔化之后的冷卻過程。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，在熔化或隨后的冷卻過程中，至少有一部分的添料離開基底而移至圖象的表面上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，在冷卻過程中，至少有一部分的添料在所述表面上以與著色劑獨立的相存在著。
7.如權(quán)利要求3～6中的任何一條所述的方法，在冷卻之后，添料形成了耐磨層，覆蓋在著色劑上。
8.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的第一粘度比第二粘度至少要大二個數(shù)量級。
9.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的第一粘度比第二粘度至少要大三個數(shù)量級。
10.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的添料包括一種聚乙烯。
11.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的添料包括一種聚乙烯蠟。
12.如權(quán)利要求1～9中的任何一條所述的方法，其中的添料包括一種均聚物。
13.如權(quán)利要求1～9中的任何一條所述的方法，其中的添料包括一種低分子量的含離子鍵的聚合物。
14.如權(quán)利要求10～12中的任何一條所述的方法，其中的添料進(jìn)一步包括硬脂酸鋅。
15.如上述任何一要權(quán)利要求所述的方法，其中的添料混于著色劑顆粒中。
16.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的添料單獨地呈精細(xì)粉沫狀，和著色劑顆粒分別溶于液態(tài)載體中。
17.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的聚合物包括乙烯三聚物。
18.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的聚合物包括含離子鍵的聚合物。
19.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的聚合物包括乙烯共聚物。
20.如上述任何一條權(quán)利要求所述的方法，其中的添料至少部分地與著色劑顆粒是不相容的。
21.一種在熔化溫度下適合于熔化的液態(tài)著色劑，包括著色劑顆粒，包括一種聚合物，在熔化溫度下具有第一粘度；一種添料，在室溫下呈固態(tài)，在熔化溫度下具有第二粘度；和液態(tài)載體，第一粘度至少是第二粘度的10倍。
22.如權(quán)利要求21所述的液態(tài)著色劑，其中的聚合物在熔化溫度下溶于液態(tài)載體，其粘度降低至第一粘度。
23.如權(quán)利要求21或22所述的液態(tài)著色劑，其中的添料在熔化溫度下溶于液態(tài)載體，其粘度降低至第二粘度。
24.如權(quán)利要求21至23中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的第一粘度比第二沾度至少要大二個數(shù)量級。
25.如權(quán)利要求24所述的液態(tài)著色劑，其中的第一粘度至少比第二粘度要大三個數(shù)量級。
26.如權(quán)利要求21至23中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的添料包括一種聚乙烯。
27.如權(quán)利要求21至23中的任何一條所述液態(tài)著色劑，其中的添料包括一種聚乙烯蠟。
28.如權(quán)利要求21至23中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的添料包括一種均聚物。
29.如權(quán)利要求21至23中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的添料包括一種低分子量的含離子鍵的聚合物。
30.如權(quán)利要求26至28中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的添料進(jìn)一步包括硬脂酸鋅。
31.如權(quán)利要求21至30中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的添料混于著色劑顆粒中。
32.如權(quán)利要求21至31中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的添料單獨呈精細(xì)粉沫狀，與著色劑顆粒分別溶于液態(tài)載體中。
33.如權(quán)利要求21至32中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的聚合物包括乙烯三聚物。
34.如權(quán)利要求21至33中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的了聚合物包括含離子鍵的聚合物。
35.如權(quán)利要求21至34中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的聚合物包括乙烯共聚物。
36.如權(quán)利要求21至35中的任何一條所述的液態(tài)著色劑，其中的添料至少部分地與著色劑顆粒是不相容的。
全文摘要
許多液態(tài)著色劑的抗磨損性、耐磨性及保護(hù)表皮的性能都可以通過加入微量的添料而得到改善，在著色劑的熔化溫度下，添料的粘度要比著色劑顆粒的粘度低數(shù)個數(shù)量級，固化后添料以與著色劑相獨立的相存在著。在熔化過程中，添料移至圖像的外表面上。在圖像熔化之后的冷卻過程中，添料以完全獨立的相存在著，形成了硬質(zhì)涂層，以保護(hù)圖像免受磨損。
文檔編號G03G9/13GK1130265SQ9511757
公開日1996年9月4日 申請日期1995年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月1日
發(fā)明者佩里茨·本·阿弗拉汗, 貝基·鮑斯東, 雅科夫·阿爾毛戈, 本聰·蘭達(dá) 申請人:印第戈公司